JP4734431B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録剤収納容器にて記録剤を補充して印刷等を行う画像形成装置に関するものである。

一般に、画像形成装置は、画像情報に対応した記録剤を記録紙へ転写することで記録紙上に画像を形成している。プロセスカートリッジにはその記録剤を格納する記録剤格納部があり、画像を形成することにより記録剤は消費されていく。

そして、記録剤が無くなった場合、使用者は、プロセスカートリッジに取り付けてあるトナーボトルを新たなものと交換することにより、再び画像を形成することができる。

このトナーボトル内の画像形成に使用される記録剤が、所定の量以上残っているかを検知するために、記録剤残量を検知できる記録剤残量検知手段をトナーボトルやプロセスカートリッジ内の記録剤格納部に備えているものがあった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

或いは、トナーボトルを交換するとトナーボトル内の記録剤の一部がプロセスカートリッジ内の記録剤格納部に供給され、使用途中の別のトナーボトルと交換した場合、トナーボトルに設けたメモリに記録されている記録剤使用量と一致しなくなってしまうという課題を解決するために、トナーボトルからプロセスカートリッジへのトナーの供給を規制するトナー供給規制手段を設け、印刷ドット数を記録剤使用量として記録するメモリをトナーボトルに設け、プロセスカートリッジ内に設けた記録剤量検知手段の結果と組み合わせてトナーボトルの交換時期を知らせる技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−２３６９８１号公報 特開２００３−５０５０５号公報 特開２００６−２６７５２８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の、プロセスカートリッジ内に設ける画像形成装置では、トナーボトル内の記録剤残量を精度よく検知することができないという問題があり、上記特許文献２記載の、記録剤残量検知手段をトナーボトルに設ける画像形成装置では、トナーボトルがコストアップとなるという問題があった。

また、上記特許文献３記載の、印刷ドット数を記録剤使用量として記録するメモリをトナーボトルに設け、プロセスカートリッジ内に設けた記録剤量検知手段の結果と組み合わせてトナーボトルの交換時期を知らせる画像形成装置では、トナーボトルからプロセスカートリッジへのトナーの供給を規制するシャッタ等のトナー供給規制手段を設ける必要があり、その開閉を制御する機構も必要となり、装置がコストアップとなるという問題があった。

本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、着脱可能な画像形成ユニットと、画像形成データに基づいて記録剤使用量を計測する記録剤使用量計測手段と、前記画像形成ユニットに直接供給する記録剤を収納する記録剤収納部と、当該記録剤収納部内の記録剤残量を示す第１の記録剤残量情報および当該記録剤収納部を識別する第１の識別情報を記録する第１の記録部とを備えた記録剤収納容器と、前記画像形成ユニットの記録剤格納部内の記録剤残量であって前記記録剤使用量に基づき更新する第２の記録剤残量情報および前記第１の識別情報を記録する第２の記録部と、を備え、第１の記録部と第２の記録部の前記第１の識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定し、前記第１の記録剤残量情報と前記第２の記録剤残量情報とあらかじめ定めた記録剤格納部の容量に基づき、前記第１の記録剤残量情報および前記第２の記録剤残量情報を更新するようにし、前記記録剤格納部は、前記記録剤格納部内の記録剤残量が第１の基準量未満となることを検出する記録剤量検知手段を備え、前記記録剤量検知手段の検出により前記記録剤残量が第１の基準量未満であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量を超えるときは、前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、前記記録剤残量が第１の基準量以上であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、前記第２の記録剤残量情報が第２の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第２の基準量とするようにした。

本発明の画像形成装置によれば、着脱可能な画像形成ユニットと、画像形成データに基づいて記録剤使用量を計測する記録剤使用量計測手段と、前記画像形成ユニットに直接供給する記録剤を収納する記録剤収納部と、当該記録剤収納部内の記録剤残量を示す第１の記録剤残量情報および当該記録剤収納部を識別する第１の識別情報を記録する第１の記録部とを備えた記録剤収納容器と、前記画像形成ユニットの記録剤格納部内の記録剤残量であって前記記録剤使用量に基づき更新する第２の記録剤残量情報および前記第１の識別情報を記録する第２の記録部と、を備え、第１の記録部と第２の記録部の前記第１の識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定し、前記第１の記録剤残量情報と前記第２の記録剤残量情報とあらかじめ定めた記録剤格納部の容量に基づき、前記第１の記録剤残量情報および前記第２の記録剤残量情報を更新するようにし、前記記録剤格納部は、前記記録剤格納部内の記録剤残量が第１の基準量未満となることを検出する記録剤量検知手段を備え、前記記録剤量検知手段の検出により前記記録剤残量が第１の基準量未満であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量を超えるときは、前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、前記記録剤残量が第１の基準量以上であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、前記第２の記録剤残量情報が第２の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第２の基準量とするようにしたので、記録剤のプロセスカートリッジへの供給を規制する供給規制手段を設けることなく記録剤残量を正確に検知することができる。

実施例１の画像形成装置の構成図である。 実施例１の画像形成装置のプロセスカートリッジ構成図である。 実施例１の画像形成装置のトナーボトルの構成図である。 実施例１の画像形成装置の制御部およびプロセスカートリッジの構成図である。 実施例１の画像形成装置の本体不揮発性メモリのメモリ構成の例示図である。 実施例１の画像形成装置のトナータグのメモリ構成の例示図である。 実施例１の画像形成装置のトナータグ読み取り処理のフローチャート図である。 実施例１の画像形成装置のトナー交換チェック処理のフローチャート図である。 実施例１の画像形成装置の記録剤残量更新処理のフローチャート図である。 実施例１の画像形成装置の記録剤追加時の記録剤残量の変化を説明する図である。 実施例１の画像形成装置の記録剤追加時の記録剤残量の変化を説明する図である。 実施例１の画像形成装置の印刷時の記録剤残量に関する動作フローチャート図である。 実施例１の画像形成装置の印刷時の記録剤残量情報更新処理の動作フローチャート図である。 実施例２の画像形成装置のプロセスカートリッジの外観図である。 実施例２の画像形成装置のプロセスカートリッジの構成図である。 実施例２の画像形成装置の制御部およびプロセスカートリッジの構成である。 実施例２の画像形成装置の本体不揮発性メモリのメモリ構成の例示図である。 実施例２の画像形成装置のカートリッジメモリのメモリ構成の例示図である。 実施例２の画像形成装置のトナータグのメモリ構成の例示図である。 実施例２の画像形成装置のトナータグ読出処理の動作フローチャート図である。 実施例２の画像形成装置のカートリッジメモリ読出処理の動作フローチャート図である。 実施例２の画像形成装置の消耗品メモリ読み込み処理の動作フローチャート図である。 実施例２の画像形成装置のトナー交換チェック処理の動作フローチャート図である。

以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。なお、以下の実施例の説明では電子写真プリンタを例として説明するが、記録剤を用いて印刷する機能を有する他のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の他の画像形成装置であってもよい。

（構成）
図１は、実施例１の画像形成装置の概略構成図である。図１において、１は、本発明に係る画像形成装置であり、２は、画像形成装置１に着脱可能な形式で装着されている画像形成ユニットとしてのプロセスカートリッジである。画像形成装置１は、ＬＥＤヘッド２１、給紙ローラ３、記録紙を収納する給紙トレイ４、転写ローラ５、制御部１０、定着ローラ２２等で構成されている。

図２は、前記プロセスカートリッジ２の概略構成図である。図２において、プロセスカートリッジ２は、帯電ローラ６、記録剤であるトナーを格納する記録剤格納部７、現像部１３、クリーニング及び排トナー回収部８、感光ドラム９、記録剤収納容器であるトナーボトル１１等で構成されており、前記記録剤格納部７は、トナーがある一定レベル以上残っているかを検知する記録剤量検知手段７ａを有する。

図３は、トナーボトル１１の構成を示す斜視図である。図３において、トナーボトル１１は、トナーを収納する記録剤収納部１２、およびＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等の電子タグであるトナータグ３８を備えている。

図４は、画像形成装置１に備えられている制御部１０およびプロセスカートリッジ２の機能構成を示す機能ブロック図である。制御部１０には、本体不揮発性メモリ５２が備えられており、制御部１０にあるＣＰＵ５１によって読み書き可能となっている。また、制御部１０には、トナーボトル１１に備えられているトナータグ３８からデータを読み出し或いは書き込みを行なう通信制御部５８が備えられている。

ビデオ制御部４２は、図１に示すエンジン部となるＬＥＤヘッド２１、転写器５の各動作制御を行い、また、記録剤使用量計測手段として、画像データの印刷ドットを計測し、計測結果から記録剤使用量を算出する。

また、制御部１０には、プログラムや各種データ等を記録するメモリとして、ＲＯＭ５６およびＲＡＭ５７と、使用者が操作するためのスイッチ６３と、当該装置の状態を表示するＬＥＤランプ６４と、前記スイッチ６３及びがＬＥＤランプ６４を制御するためのパネル制御部６２とが備えられている。

制御部１０に備えられているこれらの各種回路を、メモリに格納されているプログラムに基づいて、ＣＰＵ５１により制御を行なうことにより、画像形成装置１に搭載されている図１に示す各構成部品を統合的に動作させて、記録紙への印刷動作が行なわれる。 図５は、前記本体不揮発性メモリ５２のメモリ構成例を示すものである。同図に示すように、本体不揮発性メモリ５２は１２８バイト程度の容量を有し、当該画像形成装置１の状態に関する各種情報が装置固有データ記録領域５２ｘに記録され、使用中のトナーボトル１１に関する各種情報がトナーボトル情報記録領域５２ｙに記録される。

そして、装置固有データ記録領域５２ｘには、当該画像形成装置１の製造番号５２ａと、当該画像形成装置１の現在までの総印刷枚数５２ｂと、記録剤格納部７の中に残っている記録剤の残量を示す記録剤残量Ｂ（５２ｃ）等が記録される。

また、当該画像形成装置１の各種設定及び選択項目を記録するメニュー設定記録領域５２ｄも装置固有データ記録領域５２ｘに含まれる。

そして、トナーボトル情報記録領域５２ｙには、当該トナーボトル１１のＩＤ番号５２ｅと、当該トナーボトル１１が使用されてからの記録剤使用量５２ｆとが記録される。

図６は、トナーボトル１１に備えられているトナータグ３８のメモリ構成例を示すものである。同図に示したように、トナータグ３８は、１２８バイトのメモリページ０と、アドレス８０Ｈ〜８７Ｈまでの８バイトのメモリページ１から構成される。

そして、メモリページ０には、トナーボトル固有データである製品名３８ａ、記録剤充填量３８ｂ、リサイクル回数３８ｃ、製造年月日３８ｄ等が、トナーボトル固有データ記録領域３８ｘにメーカによりあらかじめ記録され、これらのトナーボトル固有データが記録された当該トナーボトル１１が使用者に提供される。

また、使用者が当該トナーボトル１１を使用する際に使用するトナーボトル使用状態記録領域３８ｙが設けられ、使用開始情報３８ｅ、当該トナーボトル１１が装着されている画像形成装置１の本体の製造番号３８ｆ、印刷データから求められる記録剤使用量３８ｇ、当該トナーボトル１１に備わる記録剤収納部１２の中に残っているトナーの残量を示す記録剤残量Ａ（３８ｈ）、当該トナーボトル１１に充填されていたトナーを使用し終えたことを示す使用済情報３８ｉが記録される。

また、メモリページ１は認識情報記録領域３８ｚであり、当該トナーボトル１１に固有のトナーボトル固有データとして、トナーボトルの識別番号であるトナーボトルＩＤ番号３８ｊが記録される。

（動作）
以上の構成により実施例１の画像形成装置は以下のように動作する。まず、画像形成装置１の印刷動作を説明する。図１において、給紙ローラ３により、給紙トレイ４に収納された記録紙は、プロセスカートリッジ２に備えられた感光ドラム９へ搬送される。感光ドラム９は回転駆動され、その際、帯電ローラ６によって表面を帯電されていて、ＬＥＤヘッド２１からＬＥＤ光が照射されて、感光ドラム９上に、静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像部１３を通る際に、トナーによって可視像化される。該可視像は、転写ローラ５により、感光ドラム９へ搬送された記録紙に転写され、定着ローラ２２に搬送され、記録紙上の可視像は定着され、画像形成装置１の外部に排紙される。

次に、記録剤残量の検知処理に係る動作について、以下詳細に説明する。画像形成装置１の電源が投入された場合、或いは画像形成装置１のトップカバーが閉じられた場合は、プロセスカートリッジ２やトナーボトル１１が交換された可能性があるため、トナータグ読み込み処理が実行される。

まず、このトナータグ読み込み処理の動作を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。最初に、ステータスレジスタ等の初期化処理を実行する（ステップＳ０１）。そして、所定の領域に格納した固有のタグ番号を読み取り、固有のタグ番号が読み取れるかどうかによりトナータグ３８が認識できるかを確認する（ステップ０２）。ここで、トナータグ３８が認識できなければ、プロセスカートリッジ２もしくはトナーボトル１１が装着されていないと見なして、ステップＳ１１に進む。

一方、ステップＳ０２にてトナータグが認識できた場合は、トナータグ３８のデータを読み込む（ステップＳ０３）。

そして、トナータグのデータが正常かどうかをチェックサム等により確認し（ステップＳ０４）、トナータグ３８のデータが異常と判断した場合は（ステップＳ０５）、ステップＳ１２に進み、データ異常処理を行う。

一方、ステップＳ０５にてトナータグのデータが正常な場合には、トナーボトルが交換されたかどうかを確認するトナー交換チェック処理を実行する（ステップＳ０６）。トナー交換チェック処理の詳細は、図８を用いて後述する。

そして、ステップＳ０６およびステップＳ０７にて、トナーボトルが交換されたと判定した場合は、ステップＳ１３に進む。

そして、ＩＤデータのコピーを行う（ステップＳ１３）。すなわち、トナーボトルＩＤ番号３８ｊを、トナータグ３８から本体不揮発性メモリ５２のトナーボトルＩＤ番号５２ｅにコピーし、装置製造番号５２ａを本体不揮発性メモリ５２からトナータグ３８の装置製造番号３８ｆにコピーする。これらのＩＤデータは、次回のトナータグ読み込み処理で使用される。

そして、トナータグ３８のデータの補正を行う記録剤残量更新処理が実行される（ステップＳ１４）。なお、記録剤残量更新処理の詳細は、図９を用いて後述する。

また、ステップＳ０７にて、トナーボトル１１が交換されていない場合は、ステップＳ１３のＩＤデータのコピー処理及びステップＳ１４の記録剤残量更新処理を実行せずにトナータグ読み込み処理を終了する。

次に、前記ステップＳ０６で実行されるトナー交換チェック処理の動作を図８のフローチャート図を用いて説明する。先ず、本体不揮発性メモリ５２に記録されているトナーボトルＩＤ番号５２ｅと、トナータグ３８に記録されているトナーボトルＩＤ番号３８ｊとを比較する（ステップＳ２１）。

そして、比較結果が一致していなければ（ステップＳ２２）、トナーボトル１１が交換されたという結果とする（ステップＳ２６）。

一方、ステップＳ２２にて、比較結果が一致していれば、本体不揮発性メモリ５２に記録されている装置製造番号５２ａと、トナータグ３８に記録されている装置製造番号３８ｆとを比較し（ステップＳ２３）、比較結果が一致していなければ（ステップＳ２４）、トナーボトルが交換されたという結果とする（ステップＳ２６）。

一方、ステップＳ２４にて、比較結果が一致していれば、トナーボトル１１が交換されていないという結果とする（ステップＳ２５）。

次に、前記ステップＳ１４で実行される記録剤残量更新処理の動作を、図９のフローチャート図を用いて説明する。

先ず、記録剤格納部７の空き容量Ｘを算出する（ステップＳ３１）。これは、あらかじめ把握された記録剤格納部７の最大容量Ｄから記録剤残量Ｂ（５２ｃ）を減算することにより算出できる。そして、前記空き容量Ｘと記録剤残量Ａ（３８ｈ）とを比較する（ステップＳ３２）。

そして、前記空き容量Ｘの方が記録剤残量Ａ（３８ｈ）より大きいときは、図１０に示したように、記録剤収納部１２の全トナーが記録剤格納部７に供給されると想定して、記録剤残量Ａ（３８ｈ）と記録剤残量Ｂ（５２ｃ）を計算し直す（ステップＳ３３）。

すなわち、記録剤残量Ｂ（５２ｃ）は、記録剤残量Ａ（３８ｈ）を加算して新たに記録剤残量Ｂ（５２ｃ）とし、記録剤残量Ａ（３８ｈ）は"０"とする。

一方、ステップＳ３２にて、記録剤残量Ａ（３８ｈ）の方が記録剤残量Ｂ（５２ｃ）より大きければ、図１１に示したように、記録剤収納部１２のトナーの一部が記録剤格納部７に供給され、記録剤格納部７が満杯になると想定して、記録剤残量Ａ（３８ｈ）と記録剤残量Ｂ（５２ｃ）を計算し直す（ステップＳ３４）。

すなわち、記録剤残量Ａ（３８ｈ）は前記空き容量Ｘを減算して新たに記録剤残量Ａ（３８ｈ）とし、記録剤残量Ｂ（５２ｃ）は満杯、すなわち最大容量Ｄとする。

次に、印刷時の記録剤残量の更新処理について図１２のフローチャート図を用いて説明する。先ず、印刷データを受信すると、印刷を開始するために、ビデオ制御部４２に送信するビデオデータへの変換、ヒータ、モータ等の起動の準備処理を行い、印刷を開始する（ステップＳ４１）。

そして、印刷のメイン処理を行う（ステップＳ４２）。この処理は、給紙トレイ４から記録紙の搬送を開始し、帯電ローラ６、ビデオ制御部４２、ＬＥＤヘッド２１、現像部１３、転写ローラ５、定着ローラ２２を制御し、印刷処理を行うものである。

そして、印刷に伴い、ビデオ制御部４２で画像データの印刷ドット数を計測し、計測結果から記録剤使用量Ｓを算出する（ステップＳ４３）。

そして、前記記録剤格納部７の、例えば、特許文献１に記載された記録剤量検知手段７ａにより、記録剤量を検知する（ステップＳ４４）。

そして、図１３を用いて後述する印刷時の各種記録剤量情報の更新をする記録剤量情報更新処理を実行し（ステップＳ４５）、記録剤残量に関する情報を使用者に報知する（ステップＳ４６）。

なお、ステップＳ４４にて記録剤量検知手段７ａにより記録剤量を検知し、後述のステップＳ４５にて前記検知した記録剤量の結果により記録剤残量Ｂを補正することなく、都度、記録剤使用量により更新する記録剤残量Ｂにより記録剤残量が所定の量より少なくなったときに使用者に報知するようにしてもよい。

そして、印刷データが終了したかどうかを確認し（ステップＳ４７）、終了していなければ、ステップＳ４２に戻り、印刷動作を継続し、印刷データが終了した場合は、ステップＳ４８の記録剤残量更新処理を行う。なお、この記録剤残量更新処理は、図７のトナータグ読み込み処理のステップＳ１４と同様であり、図９の記録剤残量更新処理となる。

そして、ホストコンピュータへの印刷終了通知やヒータ、モータ等の動作の停止、アラーム等の情報の報知などの印刷終了時に必要な各種処理を行い、印刷を終了する（ステップＳ４９）。

次に、前記ステップＳ４５で実行される記録剤量情報更新処理の動作を、図１３のフローチャート図を用いて説明する。

先ず、記録剤残量Ｂの値を更新する（ステップＳ５１）。すなわち、図１２のステップＳ４３にて算出した記録剤使用量Ｓを用いて、記録剤残量Ｂ（５２ｃ）から記録剤使用量Ｓを減算し、あらたな記録剤残量Ｂ（５２ｃ）とする。

そして、記録剤格納部７の記録剤量検知手段７ａにより検知された記録剤量情報を確認する（ステップＳ５２）。記録剤量情報が変化していない場合は、ステップＳ５６に進む。

一方、記録剤量情報が変化していた場合であって、記録剤量が一定レベルＬｌｏｗ未満から一定レベルＬｌｏｗ以上に変化、つまり増加していた場合は（ステップＳ５３）、ステップＳ５６に進む。一方、記録剤量が一定レベルＬｌｏｗ以上から未満に変化、つまり減少していた場合は、記録剤残量Ｂと規定値Ｅを比較する（ステップＳ５４）。

なお、レベルＬｌｏｗは、記録剤量検知手段７ａにより検知するレベル値であって記録剤残量Ｂがそれ以下になると印刷画質が低下するレベルであり、トナーボトル１１の交換メッセージを表示するレベル値であるが、このレベルＬｌｏｗになった場合でも、使用者がカバーの開閉を行うことにより後述の印刷不能となる残量Ｊ以下となるまでは印刷を行うことが可能なレベル値である。

また、規定値Ｅとは、前記記録剤量情報がレベルＬｌｏｗ以上から未満に変化した場合に記録剤格納部７の中に残っていると推測される記録剤の量である。

ステップＳ５４の判定にて、記録剤残量Ｂが規定値Ｅ以下の場合は、ステップＳ５６に進み、一方、記録剤残量Ｂが規定値Ｅより大きい場合は、記録剤量検知手段７ａの情報を用いて記録剤残量Ｂの値を補正するために、記録剤残量Ｂの値を規定値Ｅに補正し本処理を終了する（ステップＳ５５）。

一方、ステップＳ５２にて記録剤量に変化がない場合、Ｓ５３にて記録剤量が増加していた場合、およびＳ５４にて記録剤残量Ｂが規定値Ｅ以下の場合は、記録剤格納部７の記録剤量検知手段７ａにより検知された記録剤量情報を確認し（ステップＳ５６）、記録剤量情報がレベルＬｌｏｗ以上、つまり残量が多い場合は、記録剤残量Ｂと記録剤量情報に応じた記録剤残量Ｅとを比較する（ステップＳ５７）。

記録剤残量Ｂが規定値Ｅ以上の場合は、処理を終了する。また、記録剤残量Ｂが規定値Ｅ未満の場合は、記録剤残量Ｂの値を規定値Ｅとする（ステップＳ５８）。これは、ステップＳ５６で記録剤量が多いと判断されており、記録剤残量Ｂは少なくとも規定値Ｅ以上あると推定されるため、記録剤残量Ｂの値を補正する。

一方、ステップＳ５６にて、記録剤量情報がレベルＬｌｏｗ未満、つまり残量が少ない場合は、記録剤残量Ｂと印刷を続けても記録剤格納部７に残ってしまう記録剤の量である最低残量Ｊを比較する（ステップＳ５９）。

そして、記録剤残量Ｂが最低残量Ｊ以上の場合は、処理を終了し、記録剤残量Ｂが最低残量Ｊ未満の場合は、記録剤残量Ｂの値を最低残量Ｊとする（ステップＳ６０）。

（実施例１の効果）
以上詳細に述べたように、実施例１の画像形成装置によれば、着脱可能なプロセスカートリッジと、画像形成データに基づいて記録剤使用量を計測する記録剤使用量計測手段と、前記プロセスカートリッジに直接供給する記録剤を収納するトナーボトルと、当該トナーボトル内の記録剤残量を示す記録剤残量Ａおよび当該トナーボトルを識別するトナーボトルＩＤを記録するトナータグとを備えたトナーボトルと、前記プロセスカートリッジの記録剤格納部内の記録剤残量であって前記記録剤使用量に基づき更新する記録剤残量Ｂおよび前記トナーボトルＩＤを記録する本体不揮発性メモリと、を備え、トナータグと本体不揮発性メモリの前記トナーボトルＩＤが異なるときは、前記トナーボトルが交換されたと判定し、記録剤残量Ａと記録剤残量Ｂとあらかじめ定めた記録剤格納部の容量Ｄに基づき、記録剤残量Ａおよび記録剤残量Ｂを更新するようにしたので、記録剤のプロセスカートリッジへの供給を規制する供給規制手段を設けることなく記録剤残量を正確に検知することができる。

（構成）
図１４は、実施例２の画像形成装置のプロセスカートリッジ２の外観斜視図、図１５は実施例２の画像形成装置のプロセスカートリッジ２の断面図、図１６は実施例２の画像形成装置の制御部１０およびプロセスカートリッジ２の構成図である。

同図に示したように、実施例２の画像形成装置では、プロセスカートリッジ２に、容器不揮発性メモリであるカートリッジメモリ１４を設け、制御部１０の通信制御部５８はトナータグ３８およびカートリッジメモリ１４とのデータの読み取り或いは書き込みが可能な構成となっている。その他の構成は、実施例１の画像形成装置の構成と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略する。

図１７は、実施例２の本体不揮発性メモリ５２のメモリ構成例を示すものである。同図に示すように、本体不揮発性メモリ５２は１２８バイト程度の容量があり、当該画像形成装置１の状態に関する各種情報が装置固有データ記録領域５２ｘに記録され、使用中のトナーボトル１１に関する各種情報がトナーボトル情報記録領域５２ｙに記録され、使用中のプロセスカートリッジ２に関する情報がプロセスカートリッジ情報記録領域５２ｚに記録される。

そして、装置固有データ記録領域５２ｘには、当該画像形成装置１の製造番号５２ａと、当該画像形成装置１の現在までの総印刷枚数５２ｂと、当該画像形成装置１の各種設定及び選択項目を記録するメニュー設定記録領域５２ｄとが記録される。

そして、プロセスカートリッジ情報記録領域５２ｚには、当該プロセスカートリッジ２のＩＤ番号５２ｇ及び記録剤格納部７の中に残っているトナーの残量を示す記録剤残量Ｂ（５２ｃ）が記録される。

そして、トナーボトル情報記録領域５２ｙには、当該トナーボトル１１のＩＤ番号５２ｅと、当該トナーボトル１１が使用されてからの記録剤使用量５２ｆとが記録される。

図１８は、プロセスカートリッジ２に備えられているカートリッジメモリ１４のメモリ構成例を示すものである。同図に示したように、カートリッジメモリ１４は、１２８バイトのメモリページ０と、アドレス８０Ｈ〜８７Ｈまでの８バイトのメモリページ１から構成される。

そして、メモリページ０には、プロセスカートリッジ固有データが記録されるプロセスカートリッジ固有データ記録領域１４ｘと、使用者が当該プロセスカートリッジ２を使用する際に使用するプロセスカートリッジ使用状態記録領域１４ｙが設けられている。

そして、カートリッジメモリ固有データ記録領域１４ｘには、カートリッジ固有データである製品名１４ａ、記録剤格納部容量１４ｂ、カートリッジ寿命データ１４ｃ、製造年月日１４ｄ等が、メーカによりあらかじめ記録され、カートリッジ固有データが記録されたプロセスカートリッジ２が使用者に提供される。

そして、プロセスカートリッジ使用状態記録領域１４ｙには、使用開始情報１４ｅ、当該プロセスカートリッジ２が装着されている画像形成装置１の本体の製造番号１４ｆ、印刷データから求められる記録剤使用量１４ｇ、当該プロセスカートリッジ２に備わる記録剤収納部１２の中に残っているトナーの残量を示す記録剤残量Ｂ（１４ｈ）、当該プロセスカートリッジ２に充填されていたトナーを使用し終えたことを示す使用済情報１４ｉが記録される。

また、メモリページ１は認識情報記録領域３８ｚであり、当該プロセスカートリッジ２に固有のトナーボトル固有データとして、プロセスカートリッジ２の識別番号であるプロセスカートリッジＩＤ番号１４ｊが記録されている。

図１９は、トナーボトル１１に備えられているトナータグ３８のメモリ構成例を示すものである。同図に示したように、トナータグ３８は、１２８バイトのメモリページ０と、アドレス８０Ｈ〜８７Ｈまでの８バイトのメモリページ１から構成される。

そして、メモリページ０には、トナーボトル固有データである製品名３８ａ、記録剤充填量３８ｂ、リサイクル回数３８ｃ、製造年月日３８ｄ等が、トナーボトル固有データ記録領域３８ｘにメーカによりあらかじめ記録され、これらのトナーボトル固有データが記録された当該トナーボトル１１が使用者に提供される。

また、使用者が当該トナーボトル１１を使用する際に使用するトナーボトル使用状態記録領域３８ｙが設けられ、使用開始情報３８ｅ、当該トナーボトル１１が装着されている画像形成装置１の本体の製造番号３８ｆ、当該トナーボトル１１が装着されているプロセスカートリッジ２のＩＤ番号３８ｋ、印刷データから求められる記録剤使用量３８ｇ、当該トナーボトル１１に備わる記録剤収納部１２の中に残っているトナーの残量を示す記録剤残量Ａ（３８ｈ）、当該トナーボトル１１に充填されていたトナーを使用し終えたことを示す使用済情報３８ｉが記録される。

また、メモリページ１は認識情報記録領域３８ｚであり、当該トナーボトル１１に固有のトナーボトル固有データとして、トナーボトルの識別番号であるトナーボトルＩＤ番号３８ｊが記録されている。

（動作）
以上の構成により、実施例２の画像形成装置は以下のように動作する。なお、全体の印刷動作については、実施例１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

記録剤残量の検知処理に係る動作について、以下詳細に説明する。画像形成装置１の電源が投入された場合或いは画像形成装置１のトップカバーが閉じられた場合はプロセスカートリッジ２やトナーボトル１１が交換された可能性があるため、トナータグ読み込み処理およびカートリッジメモリ読み込み処理が実行される。

まず、このトナータグ読み込み処理の動作を、図２０に示すフローチャートを用いて説明する。

先ず、最初に、ステータスレジスタ等の初期化処理を実行する（ステップＳ７１）。そして、所定の領域に格納した固有のタグ番号を読み取り、固有のタグ番号が読み取れるかどうかによりトナータグ３８が認識できるかを確認する（ステップ７２）。トナータグ３８が認識できなければ、トナーボトル１１が装着されていないと見なして、ステップＳ７６に進み、トナータグ無し処理を行う。

ステップＳ７２にてトナータグ３８が認識できた場合は、トナータグ３８のデータを読み込む（ステップＳ７３）。そして、トナータグ３８のデータが正常かどうかをチェックサム等により確認し（ステップＳ７４、Ｓ７５）、トナータグ３８のデータが異常な場合は、ステップＳ７７に進み、データ異常処理を行う。

一方、ステップＳ７５にてトナータグ３８のデータが正常な場合には、トナータグ読み込み処理を終了する。

次に、図２１のフローチャート図を用いて、カートリッジメモリ読み込み処理を説明する。先ず、ステータスレジスタ等の初期化処理が実行される（ステップＳ８１）。

次に、所定の領域に格納した固有のカートリッジ番号を読み取り、固有のカートリッジ番号が読み取れるかどうかによりカートリッジメモリ１４が認識できるかを確認する（ステップＳ８２）。カートリッジメモリ１４が認識できなければ、プロセスカートリッジ２が装着されていないか、カートリッジメモリ１４が装着されていないプロセスカートリッジ１４が使用されていると見なして、カートリッジメモリ無し処理を行う（ステップＳ８６）。

ステップＳ８２にて、カートリッジメモリ２が認識できた場合は、カートリッジメモリ２のデータを読み込む（ステップＳ８３）。そして、カートリッジメモリ２のデータが正常かどうかをチェックサム等により確認する（ステップＳ８４）。

ステップＳ８５にて、カートリッジメモリ２のデータが異常と判定した場合は、異常の旨をパネル表示部６２のＬＥＤランプ６４等を用いて使用者への通知処理などのデータ異常処理を行う（ステップＳ８７）。

一方、ステップＳ８５にて、カートリッジメモリ２のデータが正常な場合には、カートリッジメモリ２に記録された記録剤残量Ｂ（１４ｈ）を、本体不揮発性メモリ５２の記録剤残量Ｂ（５２ｃ）にコピーし（ステップＳ８８）カートリッジメモリ読み込み処理を終了する。

次に、画像形成装置１の電源を投入した場合やトップカバーが閉じられたときに実行するトナータグ３８、カートリッジメモリ１４および本体不揮発性メモリ５２（以下、「消耗品メモリ」という）の消耗品メモリ読み込み処理を、図２２のフローチャート図を用いて説明する。

先ず、図２０を用いて説明したトナータグ読み込み処理を行い（ステップＳ９１）、図２１を用いて説明したカートリッジメモリ読み込み処理を行う（ステップＳ９２）。

そして、トナータグ３８が認識されているかを確認する（ステップＳ９３）。この処理は、図２０を用いて説明したステップＳ７２の確認結果と同じである。トナータグ３８が認識されていなければ、消耗品メモリ読み込み処理を終了する。

一方、トナータグ３８が認識されていれば、トナータグデータが正常かどうかを確認する（ステップＳ９４）。この処理は、図２０を用いて説明したステップＳ７５の確認結果と同じである。

そして、トナータグデータが異常の場合は、消耗品メモリ読み込み処理を終了する。一方、トナータグデータが正常の場合は、図２３を用いて後述するトナー交換チェック処理を行う（ステップＳ９５）。

そして、トナーが交換されたかどうかを確認する（ステップＳ９６）。この処理は、ステップＳ９５のトナー交換チェック処理の結果で判断する。そして、トナーが交換されていなければ、消耗品メモリ読み込み処理を終了する。

一方、トナーが交換されていれば、ＩＤデータのコピーを行う（ステップＳ９８）。すなわち、トナータグ３８のトナーボトルＩＤ番号３８ｊを、本体不揮発性メモリ５２のトナーボトルＩＤ番号５２ｅにコピーし、装置製造番号３８ｆを本体不揮発性メモリ５２の装置製造番号５２ａからトナータグ３８にコピーする。

また、正常なカートリッジメモリが認識されている場合は、トナータグ３８のトナーボトルＩＤ番号３８ｊを、カートリッジメモリ１４のトナーボトルＩＤ番号１４ｇにコピーし、カートリッジメモリ１４のプロセスカートリッジＩＤ番号１４ｊをトナータグ３８のプロセスカートリッジＩＤ番号３８ｋにコピーする。なお、これらのＩＤデータは、次回のトナータグ読み込み処理で使用される。

そして、実施例１にて図９を用いて説明した記録剤残量更新処理を行う（ステップＳ９９）。なお、実施例２の記録剤残量更新処理では、正常なカートリッジメモリ１４が認識されている場合は、カートリッジメモリ１４上の記録剤残量Ｂ（１４ｈ）も更新する。

次に、前記ステップＳ９５にて実行されるトナー交換チェック処理の動作を、図２３のフローチャート図を用いて説明する。

先ず、本体不揮発性メモリ５２に記録されているトナーボトルＩＤ番号５２ｅと、トナータグ３８に記録されているトナーボトルＩＤ番号３８ｊとを比較する（ステップＳ１０１）。

そして、比較結果が一致していなければ、ステップＳ１１２に進み、トナーボトル１１が交換されたという結果とする（ステップＳ１０２）。

一方、ステップＳ１０２にて比較結果が一致していれば、本体不揮発性メモリ５２に記録されている装置製造番号５２ａと、トナータグ３８に記録されている装置製造番号３８ｆとを比較する（ステップＳ１０３）。

そして、比較結果が一致していなければ、ステップＳ１１２に進み、トナーボトル１１が交換されたという結果とする（ステップＳ１０４）。

一方、ステップＳ１０４にて、比較結果が一致していれば、カートリッジメモリ１４が認識されているかを確認する（ステップＳ１０５）。この確認結果は、図２１を用いて説明したカートリッジメモリ読み込み処理のステップＳ８２の確認結果と同じである。

ステップＳ１０５にて、カートリッジメモリ１４が認識されていないと判断された場合は、トナーボトルが交換されていないという結果とする（ステップＳ１１１）。

一方、ステップＳ１０５にて、カートリッジメモリ１４が認識されたと判断された場合は、カートリッジメモリのデータが正常かどうかを確認する（ステップＳ１０６）。この確認結果は、図２１のカートリッジメモリ読み込み処理のステップＳ８５の確認結果と同じである。

ステップＳ１０６にて、カートリッジメモリ１４のデータが異常と判断された場合は、トナーボトルが交換されていないという結果とする（ステップＳ１１１）。

一方、ステップＳ１０６にて、カートリッジメモリ１４のデータが正常と判断された場合は、カートリッジメモリ１４に記録されているトナーボトルＩＤ番号１４ｇと、トナータグ３８に記録されているトナーボトルＩＤ番号３８ｊとを比較する（ステップＳ１０７）。

そして、比較結果が一致していなければステップＳ１１２に進み、トナーボトルが交換されたという結果とする（ステップＳ１０８）。

一方、ステップＳ１０８にて、比較結果が一致していれば、カートリッジメモリ１４に記録されているプロセスカートリッジＩＤ番号１４ｊと、トナータグ３８に記録されているプロセスカートリッジＩＤ番号３８ｋとを比較する（ステップＳ１０９）。

そして、比較結果が一致していなければステップＳ１１２に進み、トナーボトルが交換されたという結果とする（ステップＳ１１０）。

一方、ステップＳ１１０にて、比較結果が一致していれば、トナーボトルが交換されていないという結果とする（ステップＳ１１２）。

なお、実施例２の印刷時の記録剤残量に関する動作は、実施例１にて図１２を用いて説明した印刷処理、図１３を用いて説明した記録剤量情報更新処理と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略するが、実施例２の画像形成装置では、図９の記録剤残量更新処理および図１３の記録剤量情報更新処理において、正常なカートリッジメモリ１４が認識されている場合は、カートリッジメモリ１４上の記録剤残量Ｂ（１４ｈ）も更新する。

（実施例２の効果）
以上詳細に述べたように、実施例２の画像形成装置によれば、プロセスカートリッジは、カートリッジメモリを備え、トナータグは、少なくともプロセスカートリッジを識別するプロセスカートリッジＩＤと、画像形成装置を識別する装置製造番号を記録し、本体不揮発性メモリは、少なくとも装置製造番号を記録し、カートリッジメモリは、少なくともプロセスカートリッジＩＤを記録し、本体不揮発性メモリに記録されたプロセスカートリッジＩＤまたはカートリッジメモリに記録された装置製造番号とトナータグに記録されたそれぞれ相当する識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定するようにしたので、実施例１の効果に加え、プロセスカートリッジとトナーボトルがともに交換された場合であっても、記録剤残量を正確に検知することができる。

以上述べたように、本発明は、記録剤収納容器にて記録剤を補充して印刷等を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に広く用いることができる。

１ 画像形成装置
２ プロセスカートリッジ
７ 記録剤格納部
９ 感光ドラム
１０ 制御部
１１ トナーボトル
１４ カートリッジメモリ
１４ｆ、３８ｆ、５２ａ 装置製造番号
１４ｊ、３８ｋ、５２ｇ プロセスカートリッジＩＤ番号
１４ｇ、３８ｊ、５２ｅ トナーボトルＩＤ番号
１４ｈ 記録剤残量Ｂ
３８ トナータグ
３８ｈ 記録剤残量Ａ
４２ ビデオ制御部
５２ 本体不揮発性メモリ
５８ 通信制御部

Claims (7)

1. 着脱可能な画像形成ユニットと、
   画像形成データに基づいて記録剤使用量を計測する記録剤使用量計測手段と、
   前記画像形成ユニットに直接供給する記録剤を収納する記録剤収納部と、当該記録剤収納部内の記録剤残量を示す第１の記録剤残量情報および当該記録剤収納部を識別する第１の識別情報を記録する第１の記録部とを備えた記録剤収納容器と、
   前記画像形成ユニットの記録剤格納部内の記録剤残量であって前記記録剤使用量に基づき更新する第２の記録剤残量情報および前記第１の識別情報を記録する第２の記録部と、
   を備え、
   第１の記録部と第２の記録部の前記第１の識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定し、前記第１の記録剤残量情報と前記第２の記録剤残量情報とあらかじめ定めた記録剤格納部の容量に基づき、前記第１の記録剤残量情報および前記第２の記録剤残量情報を更新するようにし、
   前記記録剤格納部は、前記記録剤格納部内の記録剤残量が第１の基準量未満となることを検出する記録剤量検知手段を備え、
   前記記録剤量検知手段の検出により前記記録剤残量が第１の基準量未満であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量を超えるときは、前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、
   前記記録剤残量が第１の基準量以上であって、前記第２の記録剤残量情報が前記第１の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第１の基準量とし、前記第２の記録剤残量情報が第２の基準量未満のときは前記第２の記録剤残量情報を第２の基準量とするようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記更新は、前記第２の記録剤残量情報が前記記録剤格納部の容量に満たない量を空き容量とし、前記空き容量が前記第１の記録剤残量情報以上のときは、第２の記録剤残量情報に前記第１の記録剤残量情報を加算し、第１の記録剤残量情報を初期化し、
   前記空き容量が、前記第１の記録剤残量情報より少ないときは、第１の記録剤残量情報より前記空き容量を減算し、第２の記録剤残量情報を前記記録剤格納部の容量とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１の基準量は、印刷画質が低下する記録剤残量であって、前記第２の基準量は印刷不能となる記録剤残量としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第２の記録剤残量情報に基づき、記録剤残量に関する情報を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 着脱可能な画像形成ユニットと、
   画像形成データに基づいて記録剤使用量を計測する記録剤使用量計測手段と、
   前記画像形成ユニットに直接供給する記録剤を収納する記録剤収納部と、当該記録剤収納部内の記録剤残量を示す第１の記録剤残量情報および当該記録剤収納部を識別する第１の識別情報を記録する第１の記録部とを備えた記録剤収納容器と、
   前記画像形成ユニットの記録剤格納部内の記録剤残量であって前記記録剤使用量に基づき更新する第２の記録剤残量情報および前記第１の識別情報を記録する第２の記録部と、
   を備え、
   前記第１の記録部と前記第２の記録部の前記第１の識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定し、前記第１の記録剤残量情報と前記第２の記録剤残量情報とあらかじめ定めた記録剤格納部の容量に基づき、前記第１の記録剤残量情報および前記第２の記録剤残量情報を更新するようにし、
   前記画像形成ユニットは、第３の記録部を備え、
   前記第１の記録部は、少なくとも前記画像形成ユニットを識別する第２の識別情報と、画像形成装置を識別する第３の識別情報を記録し、
   前記第２の記録部は、少なくとも前記第３の識別情報を記録し、
   前記第３の記録部は、少なくとも前記第２の識別情報を記録し、
   前記第１の記録部の前記それぞれの識別情報と、前記第２の記録部または第３の記録部の相当する前記識別情報が異なるときは、前記記録剤収納容器が交換されたと判定するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記第１の記録部が電子タグであって、前記第２の記録部がフラッシュメモリであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第３の記録部が電子タグであることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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